MyBatis+Spring 基於接口編程的原理分析

對於整合Spring及Mybatis不作詳細介紹，可以參考： MyBatis 3 User Guide Simplified Chinese.pdf 或者 mybatis_spring整合——1。貼出我的主要代碼如下：

package org.denger.mapper;  
  
import org.apache.ibatis.annotations.Param;  
import org.apache.ibatis.annotations.Select;  
import org.denger.po.User;  
  
public interface UserMapper {  
  
    @Select("select * from tab_uc_account where id=#{userId}")  
    User getUser(@Param("userId") Long userId);  
}

application-context.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"  
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  
    xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"  
    xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.0.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop-2.0.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-2.0.xsd">  
  
  
    <!-- Provided by annotation-based configuration  -->  
    <context:annotation-config/>  
  
    <!--JDBC Transaction  Manage -->  
    <bean id="dataSourceProxy" class="org.springframework.jdbc.datasource.TransactionAwareDataSourceProxy">  
        <constructor-arg>  
            <ref bean="dataSource" />  
        </constructor-arg>  
    </bean>  
  
    <!-- The JDBC c3p0 dataSource bean-->  
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource" destroy-method="close">  
        <property name="driverClass" value="com.mysql.jdbc.Driver" />  
        <property name="jdbcUrl" value="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/noah" />  
        <property name="user" value="root" />  
        <property name="password" value="123456" />  
    </bean>  
  
    <!--MyBatis integration with Spring as define sqlSessionFactory  -->  
    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">  
        <property name="dataSource" ref="dataSource" />  
    </bean>  
  
    <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">  
        <property name="sqlSessionFactory"  ref="sqlSessionFactory"/>  
        <property name="basePackage" value="org.denger.mapper"></property>  
    </bean>  
</beans>

Test Case

package org.denger.mapper;  
  
import org.junit.Assert;  
import org.junit.Test;  
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  
import org.springframework.test.context.ContextConfiguration;  
import org.springframework.test.context.junit4.AbstractJUnit4SpringContextTests;  
  
@ContextConfiguration(locations = { "/application-context.xml"})  
public class UserMapperTest extends AbstractJUnit4SpringContextTests{  
  
    @Autowired  
    public UserMapper userMapper;  
      
    @Test  
    public void testGetUser(){  
        Assert.assertNotNull(userMapper.getUser(300L));  
    }  
}

實現原理分析

對於以上極其簡單代碼看上去並無特殊之處，主要亮點在於 UserMapper 居然不用實現類，而且在調用 getUser 的時候，也是使用直接調用了UserMapper實現類，那麼Mybatis是如何去實現 UserMapper的接口的呢？可能你馬上能想到的實現機制就是通過動態代理方式，好吧，看看MyBatis整個的代理過程吧。

首先在Spring的配置文件中看到下面的Bean：

<bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">  
    <property name="sqlSessionFactory"  ref="sqlSessionFactory"/>  
    <property name="basePackage" value="org.denger.mapper"></property>  
</bean>

以上的MapperScannerConfigurer class的註釋中描述道：

從base 包中搜索所有下面所有 interface，並將其註冊到 Spring Bean容器中，其註冊的class bean是MapperFactoryBean。

好吧，看看它的註冊過程，下面方法來從　MapperScannerConfigurer中的Scanner類中抽取，下面方法在初始化以上application-content.xml文件時就會進行調用。　主要用於是搜索 base packages 下的所有mapper class,並將其註冊至 spring 的 benfinitionHolder中。

/** 
* Calls the parent search that will search and register all the candidates. Then the 
* registered objects are post processed to set them as MapperFactoryBeans 
*/  
@Override  
protected Set<BeanDefinitionHolder> doScan(String... basePackages) {  
    //#1  
    Set<BeanDefinitionHolder> beanDefinitions = super.doScan(basePackages);  
    if (beanDefinitions.isEmpty()) {  
            logger.warn("No MyBatis mapper was found in '" + MapperScannerConfigurer.this.basePackage  
                        + "' package. Please check your configuration.");  
    } else {  
         //#2  
         for (BeanDefinitionHolder holder : beanDefinitions) {  
                GenericBeanDefinition definition = (GenericBeanDefinition) holder.getBeanDefinition();  
            if (logger.isDebugEnabled()) {  
                logger.debug("Creating MapperFactoryBean with name '" + holder.getBeanName() + "' and '"+ definition.getBeanClassName() + "' mapperInterface");  
            }  
           //#3  
          definition.getPropertyValues().add("mapperInterface", definition.getBeanClassName());  
          definition.setBeanClass(MapperFactoryBean.class);  
     }  
    return beanDefinitions;  
}

#1: 瞭解Spring初始化Bean過程的人可能都知道，Spring 首先會將需要初始化的所有class先通過BeanDefinitionRegistry進行註冊，並且將該Bean的一些屬性信息(如scope、className、beanName等)保存至BeanDefinitionHolder中；Mybatis這裏首先會調用Spring中的ClassPathBeanDefinitionScanner.doScan方法，將所有Mapper接口的class註冊至BeanDefinitionHolder實例中，然後返回一個Set，其它包含了所有搜索到的Mapper class BeanDefinitionHolder對象。

#2: 首先，由於 #1 中註冊的都是接口class，可以肯定的是接口是不能直接初始化的；實際 #2 中for循環中替換當前所有 holder的 className爲 MapperFactoryBean.class，並且將 mapper interface的class name setter 至 MapperFactoryBean 屬性爲 mapperInterface 中，也就是 #3 代碼所看到的。

再看看 MapperFactoryBean，它是直接實現了 Spring 的　FactoryBean及InitializingBean　接口。其實既使不看這兩個接口，當看MapperFactoryBean的classname就知道它是一個專門用於創建 Mapper 實例Bean的工廠。

至此，已經完成了Spring與mybatis的整合的初始化配置的過程。

接着，當我在以上的 Test類中，需要注入 UserMapper接口實例時，由於mybatis給所有的Mapper 實例註冊都是一個MapperFactory的工廠，所以產生UserMapper實現仍需要 MapperFactoryBean來進行創建。接下來看看 MapperFactoryBean的處理過程。

先需要創建Mapper實例時，首先在 MapperFactoryBean中執行的方法是：

/** 
 * {@inheritDoc} 
 */  
public void afterPropertiesSet() throws Exception {  
    Assert.notNull(this.sqlSession, "Property 'sqlSessionFactory' or 'sqlSessionTemplate' are required");  
    Assert.notNull(this.mapperInterface, "Property 'mapperInterface' is required");  

    Configuration configuration = this.sqlSession.getConfiguration();  
    if (this.addToConfig && !configuration.hasMapper(this.mapperInterface)) {  
        configuration.addMapper(this.mapperInterface);  
    }  
}

上面方法中先會檢測當前需要創建的 mapperInterface在全局的 Configuration中是否存在，如果不存在則添加。呆會再說他爲什麼要將 mapperInterface 添加至 Configuration中。該方法調用完成之後，就開始調用 getObject方法來產生mapper實例，看到MapperFactoryBean.getObject的該方法代碼如下：

/** 
 * {@inheritDoc} 
 */  
public T getObject() throws Exception {  
    return this.sqlSession.getMapper(this.mapperInterface);  
}

通過Debug可以看到 sqlSession及mapperInterface對象：

到目前爲止我們的 UserMapper 實例實際上還並未產生；再進入 org.mybatis.spring.SqlSessionTemplate 中的 getMapper 方法，該方法將 this 及 mapper interface class 作爲參數傳入 org.apache.ibatis.session.Configuration的getMapper() 方法中，代碼如下：

/** 
 * {@inheritDoc} 
 */  
public <T> T getMapper(Class<T> type) {  
    return getConfiguration().getMapper(type, this);  
}

於是，再進入 org.apache.ibatis.session.Configuration.getMapper 中代碼如下：

public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {  
    return mapperRegistry.getMapper(type, sqlSession);  
}

其中 mapperRegistry保存着當前所有的 mapperInterface class.　那麼它在什麼時候將 mapperinterface class 保存進入的呢？其實就是在上面的 afterPropertiesSet 中通過 configuration.addMapper(this.mapperInterface) 添加進入的。

再進入 org.apache.ibatis.binding.MapperRegistry.getMapper 方法，代碼如下：

/** 
public <T> T getMapper(Class<T> type, SqlSession sqlSession) {  
  //首先判斷當前knownMappers是否存在mapper interface class. 
  //因爲前面說到 afterPropertiesSet 中已經將當前的 mapperinterfaceclass 添加進入了。  
  if (!knownMappers.contains(type))  
    throw new BindingException("Type " + type + " is not known to the MapperRegistry.");  
  try {  
    return MapperProxy.newMapperProxy(type, sqlSession);  
  } catch (Exception e) {  
    throw new BindingException("Error getting mapper instance. Cause: " + e, e);  
  }  
}

嗯，沒錯，看到　MapperProxy.newMapperProxy後可以肯定的是它確實採用的代理模式，再進入一看究竟吧：

public static <T> T newMapperProxy(Class<T> mapperInterface, SqlSession sqlSession) {  
    ClassLoader classLoader = mapperInterface.getClassLoader();  
    Class[] interfaces = new Class[]{mapperInterface};  
    MapperProxy proxy = new MapperProxy(sqlSession);  
    return (T) Proxy.newProxyInstance(classLoader, interfaces, proxy);  
  }

JDK的動態代理就不說了，至此，基本Mybatis已經完成了Mapper實例的整個創建過程，也就是你在具體使用 UserMapper.getUser 時，它實際上調用的是 MapperProxy，因爲此時所返回的 MapperProxy是實現了 UserMapper接口的。只不過 MapperProxy攔截了所有對userMapper中方法的調用，如下：

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {  
   try {  
    //如果調用不是 object 中默認的方法(如equals之類的)  
     if (!OBJECT_METHODS.contains(method.getName())) {  
       //因爲當前MapperProxy代理了所有 Mapper，所以他需要根據當前攔截到的方法及代理對象獲取 MapperInterface  class，也就是我這裏的 UserMapper.class  
       final Class declaringInterface = findDeclaringInterface(proxy, method);  
       //然後再根據UserMapper.class、及當前調用的Method(也就是getUser)及SqlSession構造一個 MapperMethod，在這裏面會獲取到 getUser方法上的 @Select() 的SQL，然後再通過 sqlSession來進行執行  
       final MapperMethod mapperMethod = new MapperMethod(declaringInterface, method, sqlSession);  
       //execute執行數據庫操作，並返回結果集  
       final Object result = mapperMethod.execute(args);  
       if (result == null && method.getReturnType().isPrimitive()) {  
         throw new BindingException("Mapper method '" + method.getName() + "' (" + method.getDeclaringClass() + ") attempted to return null from a method with a primitive return type (" + method.getReturnType() + ").");  
       }  
       return result;  
     }  
   } catch (SQLException e) {  
     e.printStackTrace();  
   }  
   return null;  
 }

爲什麼說它攔截了呢？可以看到, 它並沒有調用 method.invoke(object)方法，因爲實際上 MapperProxy只是動態的 implement 了UserMapper接口，但它沒有真正實現 UserMapper中的任何方法。至於結果的返回，它也是通過 MapperMethod.execute 中進行數據庫操作來返回結果的。說白了，就是一個實現了 MapperInterface 的 MapperProxy 實例被MapperProxy代理了，可以debug看看　userMapper實例就是 MapperProxy。

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